Szerző: Asztalos Olivér

2021. június 11. 12:06

Megváltást hozhat a merevlemezeknek a grafén

A grafén jelentheti a merevlemezek jövőjét - állítja a Cambridge Graphene Centre. A kutatóközpont többedmagával végzett tanulmánya szerint az anyaggal tízszeresére növelhető a mechanikus háttértárak kapacitássűrűsége.

A kutatóközpont az Exeteri Egyetemmel, illetve indiai, svájci, szingapúri, valamint amerikai kutatókkal közösen végzett vizsgálatokat, melyek eredményei alapján a grafén (amely a szén egy nanoszerkezetű allotrop módosulata) kiválóan helyettesítheti a jelenleg alkalmazott szén alapú lemezbevonatot. Az ugyancsak szén alapú grafénnel a jelenlegi tizedére csökkenthető az adatsűrűség szempontjából kritikus bevonatréteg vastagsága, ami megnyitja az utat a merevlemezek kapacitásának további jelentős növelése előtt.

Színfalak mögött: így épül egy szoftverfejlesztő iroda

Betekintést nyújtunk olyan folyamatokba, melyek sokszor teljesen láthatatlanok a munkavállalók számára.

Színfalak mögött: így épül egy szoftverfejlesztő iroda Betekintést nyújtunk olyan folyamatokba, melyek sokszor teljesen láthatatlanok a munkavállalók számára.

A Cambridge Graphene Centre által közzétett összefoglaló szerint az elmúlt nagyjából három évtizedben 12,5-ről 3 nanométerre csökkent a HDD-k lemezein található COC (carbon-based overcoat), vagyis a szén alapú bevonatréteg vastagsága. Ennek, a mágneses rögzítőanyagra felvitt rendkívül vékony rétegnek több szerepe van, így például védelmet nyújt a mechanikai sérülések, a surlódás, a kopás, a korrózió ellen, illetve javítja a termikus stabilitást.

hamr-actuator-and-disks-illustration

A kísérletek alapján grafénnel tizedére, vagyis mindössze 0,3 nanométerre csökkentető a szóban forgó réteg vastagsága, amely számos előnnyel járhat. A közzétett adatok szerint az anyaggal felére eshet a súrlódás mértéke, miközben a kopás és a korrózió is csökken, utóbbi kettő és félszeresére javult a grafénnek hála. Ezzel együtt Cambridge-ben arra jutottak, hogy az anyag ideális lehet a jövőbeni meghajtók lemezeinek legfelső felületére.

Cambridge-ben gyakorlati kísérletekkel igazolták az állításokat. A kutatók egy vas-platina ötvözetű mágneses rögzítőanyagra vitték fel a grafén réteget, amit a fejlesztés alatta álló HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) rögzítési technikával kombináltak. A HAMR a hagyományos hordozórétegnél stabilabb mágneses jellemzőkkel bíró felületet írás előtt lézerrel felmelegítik, majd ezután írják rá az adatokat. A lézer csupán az írandó bitek tárolására szolgáló területeket melegíti fel, amely az írás után lehűlve stabilizálja a rögzített mágneses jelet.

Az eljárás kísértetiesen hasonlít a magnetooptikai meghajtókban használt technológiára, ám amíg az MO meghajtók esetében az olvasás is a lézer és egy optikai szenzor segítségével történik, a HAMR a mai merevlemezekben használatos olvasófejet használ az adatok olvasására, így a meglevő technológiákat és tapasztalatokat újra lehet hasznosítani, és az előállítása sem túlságosan költséges, habár a gyártási folyamathoz bizonyos helyeken komolyabban hozzá kell nyúlni.

A tesztek alapján a HAMR és a grafén ideális párost alkotnak. A jelenleg széles körben alkalmazott szén alapú bevonatréteg nem teljesít jól a lézer által generált magas hőmérsékleten, szemben a grafénnel, amely számottevően jobb termikus stabilitással bír. Ennek hála a jelenleg elérhető tízszeresére, négyzet incsenként 10 terabájtra növelhető a lemezek kapacitássűrűsége.

A biztató eredmények gyakorlatba, illetve tömeggyártásba való átültetéséhez még évekre lehet szükség. A Seagate egy korábbi prognózisa szerint az első HAMR-alapú meghajtók legkorábban 4-5 múlva jelenthetnek meg, amely alapján valószínűleg a grafénbevonat sem kerülhet hamarabb piacra.

A kraftie a HWSW IT-karrierrel foglalkozó, immár sok tízezer IT szakembert mozgató meetup- és podcast-sorozata. Mostantól pedig már egy hírlevél is! Iratkozz fel Te is, ha szeretnél heti egyszer egy rövid, de értékes karrierfókuszú tartalmat kapni.

a címlapról